(57)【要約】      （修正有）【課題】放熱板を、放熱樹脂を介して、チップの裏面に取り付ける取り付け方法に於いて、異物等に起因する放熱板の搭載状態の異常を高精度で検出することができる半導体集積回路装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体集積回路装置の製造工程に於いて、チップの裏面に、放熱樹脂層を介して、放熱板を搭載するに当たり、まず、第１の加圧力で、前記放熱板を押さえつけ、前記放熱樹脂層を所望の厚さとした後、加圧力を下げ、第２の加圧力として、前記放熱板の後退の有無を検出する。【選択図】図１７
2013183122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法：
（ａ）配線基板を準備する工程；
（ｂ）第１の主面にバンプ電極が形成された半導体チップを準備する工程；
（ｃ）前記配線基板上に、前記バンプ電極を介して、前記半導体チップをボンディングする工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記半導体チップの第２の主面上に、放熱樹脂層を介して、放熱板を搭載する工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記放熱樹脂層に対して、キュア処理を施す工程、
ここで、前記工程（ｄ）は、以下の下位工程を含む：
（ｄ１）前記半導体チップの前記第２の主面上に前記放熱樹脂層を形成する工程；
（ｄ２）前記工程（ｄ１）の後、前記放熱板を、第１の加圧力で、前記半導体チップの前記第２の主面に近づくように、押し付ける工程；
（ｄ３）前記工程（ｄ２）の後、前記第１の加圧力を減少させて、第２の加圧力とする工程；
（ｄ４）前記工程（ｄ３）の後、前記放熱板に、前記第２の加圧力を印加した状態で、前記放熱板の後退の有無を検出する工程。
【請求項２】
請求項１の半導体集積回路装置の製造方法において、前記放熱樹脂層の樹脂成分は、シリコーン系樹脂を主要な成分とする。
【請求項３】
請求項２の半導体集積回路装置の製造方法において、前記放熱樹脂層は、無機系フィラーを含有する。
【請求項４】
請求項３の半導体集積回路装置の製造方法において、前記放熱樹脂層は、アルミナ系フィラーを含有する。
【請求項５】
請求項４の半導体集積回路装置の製造方法において、前記配線基板上には、スティフナが設けられていない。
【請求項６】
請求項５の半導体集積回路装置の製造方法において、前記下位工程（ｄ４）における前記放熱板の後退の有無は、歪ゲージを用いて実行される。
【請求項７】
請求項６の半導体集積回路装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｆ）前記工程（ｃ）の後であって前記工程（ｄ）の前に、前記配線基板と前記半導体チップの前記第１の主面の間に、アンダーフィル樹脂部材を導入する工程。
【請求項８】
請求項７の半導体集積回路装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｇ）前記工程（ｆ）の後であって前記工程（ｄ）の前に、レーザにより、前記半導体チップの前記第２の主面の高さを検出する工程。
【請求項９】
請求項８の半導体集積回路装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｈ）前記工程（ｄ）の後であって前記工程（ｅ）の前に、レーザにより、前記放熱板の傾きを検出する工程。
【請求項１０】
請求項９の半導体集積回路装置の製造方法において、前記工程（ｈ）は、実質的に矩形形状を有する前記放熱板の四隅近傍の高さのうち、少なくとも、３点の高さをレーザにより検出することによって実行される。
【請求項１１】
以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法：
（ａ）配線基板を準備する工程；
（ｂ）第１の主面および第２の主面を有する半導体チップを準備する工程；
（ｃ）前記第１の主面が前記配線基板と対向するように、前記配線基板上に、前記半導体チップをボンディングする工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記半導体チップの前記第２の主面上に、放熱樹脂層を介して、放熱板を搭載する工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記放熱樹脂層に対して、キュア処理を施す工程、
ここで、前記工程（ｄ）は、以下の下位工程を含む：
（ｄ１）前記半導体チップの前記第２の主面上に前記放熱樹脂層を形成する工程；
（ｄ２）前記工程（ｄ１）の後、前記放熱板を、第１の加圧力で、前記半導体チップの前記第２の主面に近づくように、押し付ける工程；
（ｄ３）前記工程（ｄ２）の後、前記第１の加圧力を減少させて、第２の加圧力とする工程；
（ｄ４）前記工程（ｄ３）の後、前記放熱板に、前記第２の加圧力を印加した状態で、前記放熱板の後退の有無を検出する工程。
【請求項１２】
請求項１１の半導体集積回路装置の製造方法において、前記放熱樹脂層の樹脂成分は、シリコーン系樹脂を主要な成分とする。
【請求項１３】
請求項１２の半導体集積回路装置の製造方法において、前記放熱樹脂層は、無機系フィラーを含有する。
【請求項１４】
請求項１３の半導体集積回路装置の製造方法において、前記放熱樹脂層は、アルミナ系フィラーを含有する。
【請求項１５】
請求項１４の半導体集積回路装置の製造方法において、前記配線基板上には、スティフナが設けられていない。
【請求項１６】
請求項１５の半導体集積回路装置の製造方法において、前記下位工程（ｄ４）における前記放熱板の後退の有無は、歪ゲージを用いて実行される。
【請求項１７】
請求項１６の半導体集積回路装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｆ）前記工程（ｃ）の後であって前記工程（ｄ）の前に、レーザにより、前記半導体チップの前記第２の主面の高さを検出する工程。
【請求項１８】
請求項１７の半導体集積回路装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｇ）前記工程（ｄ）の後であって前記工程（ｅ）の前に、レーザにより、前記放熱板の傾きを検出する工程。
【請求項１９】
請求項１８の半導体集積回路装置の製造方法において、前記工程（ｇ）は、実質的に矩形形状を有する前記放熱板の四隅近傍の高さのうち、少なくとも、３点の高さをレーザにより検出することによって実行される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路装置（または半導体装置）の製造方法に関し、特にパッケージング技術に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本特開平７−１４６２４７号公報（特許文献１）には、レーザ光を用いたレチクル検査装置用の校正用擬似レチクルとして、ガラス基板上に直径２マイクロメートル程度のラテックス球状粒子（擬似異物）を散布し、上からセルロース薄膜で被覆して、擬似異物が動かないようにしたものが開示されている。
【０００３】
日本特開２００２−１９０５６０号公報（特許文献２）には、ＦＣＢＧＡ（Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ  Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）型パッケージにおいて、放熱板と半導体チップとの間の放熱樹脂の厚さを精度よく管理するために、スティフナ（リング状枠体）と放熱板の間の接着剤を耐熱性の高いカプトン等のポリイミド系接着剤とする技術が開示されている。
【０００４】
日本特開２００７−１８４３５１号公報（特許文献３）には、ＦＣＢＧＡ型パッケージにおいて、放熱板の剥がれを防止するために、放熱板を上下から接着剤樹脂による固定部材で基板に固定する技術が開示されている。
【０００５】
日本特開２００８−３００５６１号公報（特許文献４）には、ＦＣＢＧＡ型パッケージにおけるヒートスプレッダの取り付けに関して、ヒートスプレッダと半導体チップとの間の放熱樹脂の厚さを高精度で制御するボンディングヘッドの構造並びに、そのメカニズムが開示されている。また、放熱樹脂中に不所望に大きな径を持ったフィラーが含まれた場合に、チップの破壊を防止する技術等が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１４６２４７号公報
【特許文献２】特開２００２−１９０５６０号公報
【特許文献３】特開２００７−１８４３５１号公報
【特許文献４】特開２００８−３００５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＦＣＢＧＡ型パッケージ等においては、放熱性を確保するためにヒートスプレッダとよばれる放熱板を、放熱樹脂を介して、チップの裏面に取り付ける放熱構造が採用されている。このヒートスプレッダの取り付けにおいては、放熱樹脂の厚さとその均一性を保持するかが重要となる。このため、ヒートスプレッダの取り付けの際に、ボンディングヘッドにかかる負荷をモニタし、その値が一定以上になったとき（一定の閾値）、工程を停止する等の技術が開発されている。しかし、通常のレベルの異物等による負荷の異常は一般に微弱であり、この種の検出方法では、有効に検出することが困難であることが、本願発明者らによって明らかにされた。
【０００８】
このような課題を解決するための手段等を以下に説明するが、その他の課題と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１０】
すなわち、本願の一実施の形態の概要は、半導体集積回路装置の製造工程に於いて、チップの裏面に、放熱樹脂層を介して、放熱板を搭載するに当たり、まず、第１の加圧力で、前記放熱板を押さえつけ、前記放熱樹脂層を所望の厚さとした後、加圧力を下げ、第２の加圧力として、前記放熱板の後退の有無を検出するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される実施の形態のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１２】
すなわち、半導体集積回路装置の製造工程に於いて、チップの裏面に、放熱樹脂層を介して、放熱板を搭載するに当たり、まず、第１の加圧力で、前記放熱板を押さえつけ、前記放熱樹脂層を所望の厚さとした後、加圧力を下げ、第２の加圧力として、前記放熱板の後退の有無を検出することにより、異物等に起因する放熱板の搭載状態の異常を高精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における製造プロセスのアウトライン等を説明するためのプロセスブロックフロー図である。
【図２】図１のバンプ付チップ準備工程１０２に対応する半導体ウエハの上面全体図である。
【図３】図２のチップ領域の拡大図である。
【図４】図１のバンプ付チップ準備工程１０２の最終段階のチップ断面を示すチップの模式断面図である。
【図５】図１の配線基板準備工程１０１の最終段階の配線基板の表面７ａを示す上面全体図である。
【図６】図１の配線基板準備工程１０１の最終段階の配線基板の裏面７ｂを示す下面全体図である。
【図７】図５および図６のＸ−Ｘ’断面に対応する配線基板の模式断面図である。
【図８】図１のチップボンディング工程１０３における半導体集積回路装置の全体断面図である。
【図９】図１のアンダーフィル導入工程１０４における半導体集積回路装置の全体断面図である。
【図１０】図１のチップ裏面高さ検出工程１０６における半導体集積回路装置の全体断面図である。
【図１１】図１の放熱樹脂マウント工程１０７における半導体集積回路装置の全体断面図である。
【図１２】図１の放熱板マウント工程１０８における半導体集積回路装置の全体上面図である。
【図１３】図１２のＸ−Ｘ’断面に対応する半導体集積回路装置の全体断面図である。
【図１４】図１の放熱板傾き検出工程１０９における半導体集積回路装置の全体上面図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ’断面に対応する半導体集積回路装置の全体断面図である。
【図１６】図１の外部半田バンプ形成工程１１１における半導体集積回路装置の全体断面図である。
【図１７】本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における反射板搭載工程の詳細を説明するための反射板マウンタヘッド等の動作タイムチャートである。
【図１８】図１７に対応する反射板マウンタヘッド降下開始時の反射板マウント装置５１の模式断面図である。
【図１９】図１７に対応する反射板が放熱樹脂と接触した時点の反射板マウント装置５１の模式断面図である。
【図２０】図１７に対応する反射板が放熱樹脂を押し下げている時点の反射板マウント装置５１の模式断面図である。
【図２１】図１７に対応する反射板が放熱樹脂をリリースして、反射板マウンタヘッドが退避している時点の反射板マウント装置５１の模式断面図である。
【図２２】本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における対象デバイスに関する変形例を説明するための半導体集積回路装置の全体上面図である。
【図２３】本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における対象デバイスに関する前記変形例を説明するための半導体集積回路装置の全体下面図である。
【図２４】スティフナを有する比較例の半導体集積回路装置の全体上面図である。
【図２５】図２４のＸ−Ｘ’断面に対応する半導体集積回路装置の全体上面図である。
【図２６】本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法のアウトラインを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
〔実施の形態の概要〕
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。
【００１５】
１．以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法：
（ａ）配線基板を準備する工程；
（ｂ）第１の主面にバンプ電極が形成された半導体チップを準備する工程；
（ｃ）前記配線基板上に、前記バンプ電極を介して、前記半導体チップをボンディングする工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記半導体チップの第２の主面上に、放熱樹脂層を介して、放熱板を搭載する工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記放熱樹脂層に対して、キュア処理を施す工程、
ここで、前記工程（ｄ）は、以下の下位工程を含む：
（ｄ１）前記半導体チップの前記第２の主面上に前記放熱樹脂層を形成する工程；
（ｄ２）前記工程（ｄ１）の後、前記放熱板を、第１の加圧力で、前記半導体チップの前記第２の主面に近づくように、押し付ける工程；
（ｄ３）前記工程（ｄ２）の後、前記第１の加圧力を減少させて、第２の加圧力とする工程；
（ｄ４）前記工程（ｄ３）の後、前記放熱板に、前記第２の加圧力を印加した状態で、前記放熱板の後退の有無を検出する工程。
【００１６】
２．前記項１の半導体集積回路装置の製造方法において、前記放熱樹脂層の樹脂成分は、シリコーン系樹脂を主要な成分とする。
【００１７】
３．前記項１または２の半導体集積回路装置の製造方法において、前記放熱樹脂層は、無機系フィラーを含有する。
【００１８】
４．前記項１または３の半導体集積回路装置の製造方法において、前記放熱樹脂層は、アルミナ系フィラーを含有する。
【００１９】
５．前記項１から４のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記配線基板上には、スティフナが設けられていない。
【００２０】
６．前記項１から５のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記下位工程（ｄ４）における前記放熱板の後退の有無は、歪ゲージを用いて実行される。
【００２１】
７．前記項１から６のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｆ）前記工程（ｃ）の後であって前記工程（ｄ）の前に、前記配線基板と前記半導体チップの前記第１の主面の間に、アンダーフィル樹脂部材を導入する工程。
【００２２】
８．前記項７の半導体集積回路装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｇ）前記工程（ｆ）の後であって前記工程（ｄ）の前に、レーザにより、前記半導体チップの前記第２の主面の高さを検出する工程。
【００２３】
９．前記項１から８のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｈ）前記工程（ｄ）の後であって前記工程（ｅ）の前に、レーザにより、前記放熱板の傾きを検出する工程。
【００２４】
１０．前記項９の半導体集積回路装置の製造方法において、前記工程（ｈ）は、実質的に矩形形状を有する前記放熱板の四隅近傍の高さのうち、少なくとも、３点の高さをレーザにより検出することによって実行される。
【００２５】
１１．以下の工程を含む半導体集積回路装置の製造方法：
（ａ）配線基板を準備する工程；
（ｂ）第１の主面および第２の主面を有する半導体チップを準備する工程；
（ｃ）前記第１の主面が前記配線基板と対向するように、前記配線基板上に、前記半導体チップをボンディングする工程；
（ｄ）前記工程（ｃ）の後、前記半導体チップの前記第２の主面上に、放熱樹脂層を介して、放熱板を搭載する工程；
（ｅ）前記工程（ｄ）の後、前記放熱樹脂層に対して、キュア処理を施す工程、
ここで、前記工程（ｄ）は、以下の下位工程を含む：
（ｄ１）前記半導体チップの前記第２の主面上に前記放熱樹脂層を形成する工程；
（ｄ２）前記工程（ｄ１）の後、前記放熱板を、第１の加圧力で、前記半導体チップの前記第２の主面に近づくように、押し付ける工程；
（ｄ３）前記工程（ｄ２）の後、前記第１の加圧力を減少させて、第２の加圧力とする工程；
（ｄ４）前記工程（ｄ３）の後、前記放熱板に、前記第２の加圧力を印加した状態で、前記放熱板の後退の有無を検出する工程。
【００２６】
１２．前記項１１の半導体集積回路装置の製造方法において、前記放熱樹脂層の樹脂成分は、シリコーン系樹脂を主要な成分とする。
【００２７】
１３．前記項１１または１２の半導体集積回路装置の製造方法において、前記放熱樹脂層は、無機系フィラーを含有する。
【００２８】
１４．前記項１１または１３の半導体集積回路装置の製造方法において、前記放熱樹脂層は、アルミナ系フィラーを含有する。
【００２９】
１５．前記項１１から１４のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記配線基板上には、スティフナが設けられていない。
【００３０】
１６．前記項１１から１５のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、前記下位工程（ｄ４）における前記放熱板の後退の有無は、歪ゲージを用いて実行される。
【００３１】
１７．前記項１１から１６のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｆ）前記工程（ｃ）の後であって前記工程（ｄ）の前に、レーザにより、前記半導体チップの前記第２の主面の高さを検出する工程。
【００３２】
１８．前記項１１から１７のいずれか一つの半導体集積回路装置の製造方法において、更に以下の工程を含む：
（ｇ）前記工程（ｄ）の後であって前記工程（ｅ）の前に、レーザにより、前記放熱板の傾きを検出する工程。
【００３３】
１９．前記項１８の半導体集積回路装置の製造方法において、前記工程（ｇ）は、実質的に矩形形状を有する前記放熱板の四隅近傍の高さのうち、少なくとも、３点の高さをレーザにより検出することによって実行される。
【００３４】
〔本願における記載形式、基本的用語、用法の説明〕
１．本願において、実施の態様の記載は、必要に応じて、便宜上複数のセクションに分けて記載する場合もあるが、特にそうでない旨明示した場合を除き、これらは相互に独立別個のものではなく、単一の例の各部分、一方が他方の一部詳細または一部または全部の変形例等である。また、原則として、同様の部分は繰り返しを省略する。また、実施の態様における各構成要素は、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、必須のものではない。
【００３５】
更に、本願において、「半導体装置」または「半導体集積回路装置」というときは、主に、各種トランジスタ（能動素子）単体、および、それらを中心に、抵抗、コンデンサ等を半導体チップ等（例えば単結晶シリコン基板）上に集積したもの、および、半導体チップ等をパッケージングしたものをいう。ここで、各種トランジスタの代表的なものとしては、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）に代表されるＭＩＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を例示することができる。このとき、集積回路構成の代表的なものとしては、Ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴとＰチャネル型ＭＩＳＦＥＴを組み合わせたＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型集積回路に代表されるＣＭＩＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型集積回路を例示することができる。
【００３６】
今日の半導体集積回路装置、すなわち、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）のウエハ工程は、通常、原材料としてのシリコンウエハの搬入からプリメタル（Ｐｒｅｍｅｔａｌ）工程（Ｍ１配線層下端とゲート電極構造の間の層間絶縁膜等の形成、コンタクトホール形成、タングステンプラグ、埋め込み等からなる工程）あたりまでのＦＥＯＬ（Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ  ｏｆ  Ｌｉｎｅ）工程と、Ｍ１配線層形成から始まり、アルミニウム系パッド電極上のファイナルパッシベーション膜へのパッド開口の形成あたりまで（ウエハレベルパッケージプロセスにおいては、当該プロセスも含む）のＢＥＯＬ（Ｂａｃｋ  Ｅｎｄ  ｏｆ  Ｌｉｎｅ）工程に大別できる。
【００３７】
２．同様に実施の態様等の記載において、材料、組成等について、「ＡからなるＸ」等といっても、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかに、そうでない場合を除き、Ａ以外の要素を主要な構成要素のひとつとするものを排除するものではない。例えば、成分についていえば、「Ａを主要な成分として含むＸ」等の意味である。例えば、「シリコン部材」等といっても、純粋なシリコンに限定されるものではなく、SiGe合金やその他シリコンを主要な成分とする多元合金、その他の添加物等を含む部材も含むものであることはいうまでもない。同様に、「酸化シリコン膜」、「酸化シリコン系絶縁膜」等と言っても、比較的純粋な非ドープ酸化シリコン(Undoped Silicon Dioxide)だけでなく、FSG（Fluorosilicate Glass）、TEOSベース酸化シリコン(TEOS-based silicon oxide)、SiOC(Silicon Oxicarbide)またはカーボンドープ酸化シリコン(Carbon-doped Silicon oxide)またはOSG(Organosilicate glass)、PSG(Phosphorus Silicate Glass)、BPSG(Borophosphosilicate Glass)等の熱酸化膜、CVD酸化膜、SOG(Spin ON Glass)、ナノクラスタリングシリカ（Nano-Clustering Silica:NCS）等の塗布系酸化シリコン、これらと同様な部材に空孔を導入したシリカ系Low-k絶縁膜（ポーラス系絶縁膜）、およびこれらを主要な構成要素とする他のシリコン系絶縁膜との複合膜等を含むことは言うまでもない。
【００３８】
また、酸化シリコン系絶縁膜と並んで、半導体分野で常用されているシリコン系絶縁膜としては、窒化シリコン系絶縁膜がある。この系統の属する材料としては、ＳｉＮ，ＳｉＣＮ，ＳｉＮＨ，ＳｉＣＮＨ等がある。ここで、「窒化シリコン」というときは、特にそうでない旨明示したときを除き、ＳｉＮおよびＳｉＮＨの両方を含む。同様に、「ＳｉＣＮ」というときは、特にそうでない旨明示したときを除き、ＳｉＣＮおよびＳｉＣＮＨの両方を含む。
【００３９】
なお、ＳｉＣは、ＳｉＮと類似の性質を有するが、ＳｉＯＮは、むしろ、酸化シリコン系絶縁膜に分類すべき場合が多い。
【００４０】
窒化シリコン膜は、ＳＡＣ（Ｓｅｌｆ−Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｃｏｎｔａｃｔ）技術におけるエッチストップ膜、すなわち、ＣＥＳＬ（Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｅｔｃｈ−Ｓｔｏｐ  Ｌａｙｅｒ）として、多用されるほか、ＳＭＴ（Ｓｔｒｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）における応力付与膜としても使用される。
【００４１】
３．同様に、図形、位置、属性等に関して、好適な例示をするが、特にそうでない旨明示した場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、厳密にそれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【００４２】
４．さらに、特定の数値、数量に言及したときも、特にそうでない旨明示した場合、理論的にその数に限定される場合および文脈から明らかにそうでない場合を除き、その特定の数値を超える数値であってもよいし、その特定の数値未満の数値でもよい。
【００４３】
５．「ウエハ」というときは、通常は半導体集積回路装置（半導体装置、電子装置も同じ）をその上に形成する単結晶シリコンウエハを指すが、エピタキシャルウエハ、ＳＯＩ基板、ＬＣＤガラス基板等の絶縁基板と半導体層等の複合ウエハ等も含むことは言うまでもない。
【００４４】
６．本願に於いて、「放熱樹脂層」というときは、ヒートスプレッダ等の放熱板（上面に放熱フィン等が追加ものを含む）と半導体チップの間に介在する接着層等として作用する部材層を指す。また、「スティフナ」というときは、配線基板の周辺に設けられたリング状枠体等の部材であって、放熱板の高さを物理的に規定する部材を言う。
【００４５】
７．「半田」は、一般に錫を主要成分の一つとする低融点（摂氏２５０度未満程度）の金属材料である。「半田」には、鉛を含む「鉛含有半田」と、鉛を含まない「鉛フリー半田」がある。本願では、錫を主要成分とする鉛フリー半田を特に「錫系鉛フリー半田」と呼ぶ。
【００４６】
また、錫系鉛フリー半田には、銀添加錫系鉛フリー半田、ビスマス添加錫系鉛フリー半田、銀−銅添加錫系鉛フリー半田、銀−アンチモン−ビスマス添加錫系鉛フリー半田、ビスマス−銀−銅添加錫系鉛フリー半田等がある。以下の実施形態では、一例として、銀１．５重量％程度添加した銀添加錫系鉛フリー半田（融点：摂氏２２１度程度）を例に取り具体的に説明するが、他の銀添加錫系鉛フリー半田（銀３．５重量％程度添加）や、その他の２元系錫系鉛フリー半田、３元系錫系鉛フリー半田、または４元系錫系鉛フリー半田でもよいことはいうまでもない。なお、「鉛フリー」といっても、実際上は、微量の鉛を含有するのが普通である。
【００４７】
〔実施の形態の詳細〕
実施の形態について更に詳述する。各図中において、同一または同様の部分は同一または類似の記号または参照番号で示し、説明は原則として繰り返さない。
【００４８】
また、添付図面においては、却って、煩雑になる場合または空隙との区別が明確である場合には、断面であってもハッチング等を省略する場合がある。これに関連して、説明等から明らかである場合等には、平面的に閉じた孔であっても、背景の輪郭線を省略する場合がある。更に、断面でなくとも、空隙でないことを明示するために、ハッチングを付すことがある。
【００４９】
１．本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における製造プロセスのアウトライン等の説明（主に図１から図１６）
以下では、フリップチップボンディングの際、配線基板とチップ側の両側に半田バンプを準備しておく例を具体的に説明するが、配線基板側のバンプの有無は任意である。配線基板側にバンプ電極がある場合は、接続がより確実に行われるメリットがある（その他、バンプの疲労破壊の低減等）。ただし、工程はその分、複雑となる。
【００５０】
また、以下の例では、半田バンプを例に取り具体的に説明するが、金（Ａｕ）バンプ、銅（Ｃｕ）バンプ、およびその他のメタルバンプ（金属バンプ）電極でもよいことはいうまでもない。
【００５１】
更に、以下では、主にフリップチップボンディング等による半導体集積回路装置におけるチップ裏面への放熱板の固定に関して詳細に説明するが、以下の方法は、フリップチップボンディング等に限定されず、半導体チップ（裏面および表面）と放熱体を樹脂を介して固定する場合等に広く適用できることは言うまでもない。
【００５２】
また、以下の例では、単純な板状放熱板を例に取り具体的に説明するが、その下面が、ほぼ平坦である限り、上面の形状は問わず、放熱フィン等を有するもの（ヒートシンク）でも良い。また、以下の例に示す平板状のヒートスプレッダ上に更に、直接又は放熱樹脂を介して、ヒートシンクを搭載しても良い。
【００５３】
なお、以下の例では、フリップチップボンディング後のアンダーフィル樹脂を導入するプロセスを例に取り具体的に説明するが、フリップチップボンディング前に、アンダーフィル樹脂をマウントして、その後、フリップチップボンディングするプロセスでもよいことはいうまでもない。
【００５４】
また、バンプ電極等の数は、図示の都合上、実際よりも少なくなっている。実際のバンプピッチは、一例を挙げるとすれば、チップ上で、１００マイクロメートル程度、外部バンプで１ミリメートル程度である。
【００５５】
図１は本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における製造プロセスのアウトライン等を説明するためのプロセスブロックフロー図である。図２は図１のバンプ付チップ準備工程１０２に対応する半導体ウエハの上面全体図である。図３は図２のチップ領域の拡大図である。図４は図１のバンプ付チップ準備工程１０２の最終段階のチップ断面を示すチップの模式断面図である。図５は図１の配線基板準備工程１０１の最終段階の配線基板の表面７ａを示す上面全体図である。図６は図１の配線基板準備工程１０１の最終段階の配線基板の裏面７ｂを示す下面全体図である。図７は図５および図６のＸ−Ｘ’断面に対応する配線基板の模式断面図である。図８は図１のチップボンディング工程１０３における半導体集積回路装置の全体断面図である。図９は図１のアンダーフィル導入工程１０４における半導体集積回路装置の全体断面図である。図１０は図１のチップ裏面高さ検出工程１０６における半導体集積回路装置の全体断面図である。図１１は図１の放熱樹脂マウント工程１０７における半導体集積回路装置の全体断面図である。図１２は図１の放熱板マウント工程１０８における半導体集積回路装置の全体上面図である。図１３は図１２のＸ−Ｘ’断面に対応する半導体集積回路装置の全体断面図である。図１４は図１の放熱板傾き検出工程１０９における半導体集積回路装置の全体上面図である。図１５は図１４のＡ−Ａ’ 断面に対応する半導体集積回路装置の全体断面図である。図１６は図１の外部半田バンプ形成工程１１１における半導体集積回路装置の全体断面図である。これらに基づいて、本願の一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における製造プロセスのアウトライン等を説明する。
【００５６】
図１のバンプ付チップ準備工程１０２に先行する半田バンプ形成工程が完了したウエハ１の全体上面図を図２に示す。図２に示すように、例えば、ノッチ３を有するシリコン単結晶ウエハ１の上面１ａまたはデバイス面（第１の主面）には、格子状に多数のチップ領域２が形成されている。なお、ここでは、ノッチ３を有するウエハを例示したが、オリエンテーションフラットを有するウエハでもよいことは言うまでもない。
【００５７】
図３に図２の部分拡大図を示す。図３に示すように、各チップ領域２には、例えばマトリクス状に半田バンプ４ｃが配列されており、各チップ領域２間は、ダイシング領域５（スクライブ領域）によって相互に隔てられている。半田バンプ４ｃの材料としては、例えば、銀１．５重量％程度添加した銀添加錫系鉛フリー半田（融点：摂氏２２１度程度）を好適なものとして例示することができる。なお、鉛フリー半田は、前記の例のほか、先行して説明しているように、各種のものを適用することができる。また、状況が許すときは、鉛系半田を使用することができるが、鉛フリー半田を使用したほうが、環境上、有利である。
【００５８】
次に、この状態で、必要に応じて、例えば、ウエハプローブテスト工程、バンプ高さ検査工程およびウエハダイシング工程が実行され、ウエハ１は、各チップ２に分割される（図１のバンプ付チップ準備工程１０２）。
【００５９】
分割されたチップ２の断面を図４に示す。図４に示すように、半導体チップ２のデバイス面１ａ（第１の主面）すなわち、裏面１ｂ（第２の主面）の反対側の面上には、多数の電極パッド６（ＵＢＭ等）が設けられており、その上には、半田バンプ４ｃが形成されている。なお、チップサイズは、例えばここでは、７．５ミリメートル角、厚さ６００マイクロメートル程度である。
【００６０】
次に、配線基板準備工程１０１が完了した配線基板７を図５から図７により、説明する。図５に示すように、この例では、配線基板７（例えば、２９ミリメートル角）の上面７ａ上のチップに対応する部分には、多数の半田バンプ４ｓが設けられている。半田バンプ４ｓの材料としては、例えば、銀１．５重量％程度添加した銀添加錫系鉛フリー半田（融点：摂氏２２１度程度）を好適なものとして例示することができる。なお、鉛フリー半田は、前記の例のほか、先行して説明しているように、各種のものを適用することができる。また、状況が許すときは、鉛系半田を使用することができるが、鉛フリー半田を使用したほうが、環境上、有利である。
【００６１】
一方、図６に示すように、配線基板７の下面７ｂには、多数のランド８ｂ（例えば、銅系電極板）が設けられている。
【００６２】
図５および図６のＸ−Ｘ’断面を図７に示す。図７に示すように、半田バンプ４ｓと配線基板７の上面７ａの間には、例えば、ランド８ａ（例えば、銅系電極板）が設けられている。
【００６３】
次に、図１のチップボンディング工程１０３（フリップチップボンディング工程）を図８により説明する。図８に示すように、例えば、摂氏２４０度から２６０度程度で、リフロー処理することによって、半田バンプ４ｃ、４ｓが融合して、半田バンプ４ｍとなる。これによって、チップ−配線基板複合体２０（半導体集積回路装置となるべきもの）が形成されたことになる。
【００６４】
次に、図９に示すように、配線基板７の上面７ａと半導体チップのデバイス面１ａの間に、アンダーフィルレジン部材９を注入し（図１のアンダーフィル導入工程１０４）、キュア処理を施す（図１のアンダーフィルキュア工程１０５）。キュア処理の条件としては、例えば、摂氏１６０度、２時間程度を好適なものとして例示することができる。
【００６５】
次に、半導体集積回路装置（すなわちチップ−配線基板複合体）を、例えば、放熱板マウント装置５１内に導入して、図１０に示すように、レーザビーム照射部１１ｒ、レーザ光検出部１１ｄ等からなるレーザ高さ検出機構１１を用いて、ＸＹテーブル５３（図１８参照）上に置かれたチップ−配線基板複合体２０のチップ２の裏面１ｂの高さを検出する（図１のチップ裏面高さ検出工程１０６）。この高さ情報は、以後の放熱板マウント装置５１内における処理の基本情報となる。
【００６６】
次に、図１１に示すように、例えば、放熱板マウント装置５１内において、前記チップ−配線基板複合体２０のチップ２の裏面１ｂ上に、例えば、ポッティング等により、放熱樹脂層１２をマウントする。放熱樹脂層１２の材料としては、例えば、シリコーン系樹脂（粘性液または粘弾性液状）、無機系フィラーたとえばアルミナ系フィラー（含有率は、例えば、６０重量％から７５重量％程度、球形、平均粒径１０マイクロメートル程度、最大粒径４０マイクロメートル程度）等の混合物でペースト状を呈するものを好適なものとして例示することができる。
【００６７】
次に、図１２および図１３に示すように、例えば、放熱板マウント装置５１内において、放熱板１０（例えば、１４ミリメートル角程度の実質的に矩形状、厚さは、例えば、２５０マイクロメートル程度）を放熱樹脂層１２上にマウントする（図１の放熱板マウント工程１０８）。このとき、最終的に放熱樹脂層１２の厚さが均一になるようにする。最終的な放熱樹脂層１２の厚さは、この例では、例えば、７５マイクロメートル程度（範囲としては、４５マイクロメートルから１０５マイクロメートル程度）である。
【００６８】
次に、図１４および図１５に示すように、例えば、放熱板マウント装置５１内において、図１０の場合と同様に、レーザにより、放熱板傾き検出工程１０９（図１）を実行する。具体的には、例えば、図１４の４点の観測点１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ（放熱板１０の四隅近傍が望ましい）について、放熱板１０の上面の高さを検出し、これらから、放熱板１０の傾き、放熱樹脂層１２の厚さおよび、そのばらつき等を算出する。なお、通常、観測点１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄのうち、３点で、ほぼ前記データが得られる。従って、少なくとも３点測定すればよい。ただし、４点測定することにより、放熱板１０が湾曲している場合にも高精度で検出することができる。なお、多点測定は、その分だけ、レーザ高さ検出機構１１を設けても良いが、単一のレーザ高さ検出機構１１を用いて、相対的にチップ−配線基板複合体を移動させて測定しても良い。前者では、測定時間短縮可能であるが、装置は高価になる。
【００６９】
その後、図１の放熱樹脂キュア工程１１０を実行する。キュア条件としては、例えば、摂氏１５０度程度、５時間程度を好適なものとして例示することができる。
【００７０】
次に、図１６に示すように、チップ−配線基板複合体２０の配線基板７の下面７ｂのランド８ｂに外部半田バンプ４ｂを取り付ける（外部半田バンプ形成工程１１１）。外部半田バンプ４ｂの材料としては、例えば、銀１．５重量％程度添加した銀添加錫系鉛フリー半田（融点：摂氏２２１度程度）を好適なものとして例示することができる。なお、鉛フリー半田は、前記の例のほか、先行して説明しているように、各種のものを適用することができる。また、状況が許すときは、鉛系半田を使用することができるが、鉛フリー半田を使用したほうが、環境上、有利である。
【００７１】
２．本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における反射板搭載工程の詳細説明（主に図１７から図２１）
このセクションでは、セクション１に於いて説明した図１１（図１の放熱樹脂マウント工程１０７）から図１３（図１の放熱板マウント工程１０８の完了）までのプロセスの詳細を説明する。
【００７２】
以下では、歪ゲージを用いて変位を計測する方法を利用した例を具体的に説明するが、変位の計測は、歪ゲージのほか、レーザ干渉計、エンコーダ等各種の方法で実行することができる。
【００７３】
図１７は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における反射板搭載工程の詳細を説明するための反射板マウンタヘッド等の動作タイムチャートである。図１８は図１７に対応する反射板マウンタヘッド降下開始時の反射板マウント装置５１の模式断面図である。図１９は図１７に対応する反射板が放熱樹脂と接触した時点の反射板マウント装置５１の模式断面図である。図２０は図１７に対応する反射板が放熱樹脂を押し下げている時点の反射板マウント装置５１の模式断面図である。図２１は図１７に対応する反射板が放熱樹脂をリリースして、反射板マウンタヘッドが退避している時点の反射板マウント装置５１の模式断面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における反射板搭載工程の詳細を説明する。
【００７４】
先ず、図１８により、放熱板マウント装置５１の要部の説明を行う。図１８に示すように、基台５２上に、ＸＹテーブル５３が設けられており、この上に、被処理物であるチップ−配線基板複合体２０がセットされるようになっている。更に、基台５２上には、支柱部５４が設けられており、この支柱部５４は、マウントヘッド支持アーム５６を支持して、上下できるように、サーボ系で制御されたサーボモータ５７とこれに連結されたボールネジ送り機構５８を有している。このマウントヘッド支持アーム５６には、マウントヘッドスライド支持部５９があり、マウントヘッド５５がスライドできるようになっている。マウントヘッド５５は、ソレノイド型加圧力付与機構６１によって、マウントヘッド支持アーム５６に上方から支持されており、このソレノイド型加圧力付与機構６１は、加圧力付与ロッド６１ｒ（例えば、強磁性体ロッド）、吊り下げバネ６１ｓ等からなり、上下に微細距離（例えば、上下にそれぞれ５００マイクロメートル程度）上下できるようになっている。また、ソレノイド型加圧力付与機構６１は、ソレノイドに電流を流すことによって、所定の範囲内の任意の加圧力（負荷）を生成できるようになっている（ソレノイドの可動距離は、例えば、上下にそれぞれ５００マイクロメートル程度）。
【００７５】
マウントヘッド５５の先端部は、放熱板１０を吸着保持するコレット部５５ｃとなっており、マウントヘッド５５とマウントヘッド支持アーム５６の距離の変化（すなわち、加圧力付与ロッド６１ｒの移動距離）は、歪ゲージ６２によってモニタされている。
【００７６】
図１のアンダーフィルキュア工程１０５の完了の後、図１８に示すように、チップ−配線基板複合体２０は、放熱板マウント装置５１に搬入され、チップ裏面高さ検出工程１０６、放熱樹脂マウント工程１０７を経て、放熱板マウント工程１０８に移行する。すなわち、図１７および図１８に示すように、時点ｔ０において、コレット部５５ｃは、放熱板１０を吸着保持して、比較的高い位置（チップの裏面を基準として、例えば、３０ミリメートルから３００ミリメートル程度）にあり、ＸＹテーブル５３が水平移動して、チップ−配線基板複合体２０を放熱板１０の直下に持ってくる。この間、マウントヘッド５５の高さ（正確には、下端部に放熱板１０が吸着されているとした場合のチップ裏面を基準とする放熱板１０下面の高さ）、すなわち、チップ裏面−放熱板間距離は、例えば一定（図１７の経路ａｂ）である。
【００７７】
次に、時点ｔ１に於いて、マウントヘッド５５が降下を開始し、時点ｔ２に於いて、放熱板１０の下面が放熱樹脂層１２に触れる（このときの高さは、チップの裏面を基準として、例えば、１５０マイクロメートルから数ミリメートル程度）。この間のマウントヘッド５５の高さ、すなわち、チップ裏面−放熱板間距離は、図１７の経路ｂｃで示される。このときの状態を図１９に示す。
【００７８】
次に、図２０に示すように、時点ｔ２を過ぎると、マウントヘッド５５の降下に伴い放熱樹脂層１から反力（上向きの力）を受けるので、位置制御系によるマウントヘッド５５の高さ（実線）と実際のマウントヘッド５５の高さ（一点破線）にずれが生じてくる。すなわち、ソレノイド型加圧力付与機構６１が若干、縮小することになる。しかし、ソレノイド型加圧力付与機構６１は、例えば、１５ニュートンの力で、マウントヘッド５５を下方に押すように設定されているので、時間の推移とともに、降下して行く。
【００７９】
具体的には、位置制御系によるマウントヘッド５５の高さ、すなわち、位置制御高さは、時点ｔ３まで、降下を続け、そこで、降下を停止する（図１７の経路ｃｄ）。一方、実際のマウントヘッド５５の高さ、すなわち、マウントヘッド実高さは、例えば図１７の経路ｃｐをたどる。時点ｔ３における位置制御高さとマウントヘッド実高さの差は、例えば、１０マイクロメートルから５０マイクロメートル程度である。
【００８０】
次に、時点ｔ３を過ぎると、マウントヘッド実高さの変化（経路ｐｅ）は、位置制御高さの降下の停止とともに、なだらかになって行き、時点ｔ４で、ほぼ位置制御高さ（経路ｄｅ）と一致する。このままの状態では、ソレノイド型加圧力付与機構６１は、１５ニュートン程度の力（第１の加圧力）で、マウントヘッド５５を下方に押しているので、マウントヘッド実高さは、例えば経路ｅｋをたどることになる。これでは、放熱樹脂層１２の厚さ制御が目標値からずれてしまうので、時点ｔ４で、ソレノイド型加圧力付与機構６１による加圧力を、放熱樹脂層１２を押し下げられない程度の値、例えば、３ニュートン程度（第２の加圧力）に減少させる。そうすると、正常な場合には、時点ｔ４以降のマウントヘッド位置制御高さとマウントヘッド実高さは、ほぼ一致して、ともに、実線のように変化しない（経路ｅｆ）。ここで、第１の加圧力の好適な範囲としては、樹脂の特性にもよるが、例えば、１０から２０ニュートン程度であり、第２の加圧力の好適な範囲としては、例えば、２から５ニュートン程度を例示することができる。
【００８１】
一方、放熱樹脂層１２中に比較的大きい（例えば、その径が４５マイクロメートル以上程度）弾性異物等がある場合には、その弾性異物がマウントヘッド５５を押し上げるため、時点ｔ４の時点に於いて、例えば、点線で示すような経路ｅｑｒをたどる。
【００８２】
従って、時点ｔ５におけるマウントヘッド実高さとマウントヘッド位置制御高さの差が、ほぼ０であれば、放熱樹脂層１２中に異常はなく、マウントヘッド実高さとマウントヘッド位置制御高さの差が、ある程度大きい場合は、放熱樹脂層１２中に異常があることになる。言い換えれば、放熱板１０の後退の有無を見れば、放熱樹脂層１２中の異常の有無、すなわち、放熱板マウントの異常の有無を判定することができる。
【００８３】
ここで、時点ｔ３−ｔ４間の時間間隔としては、例えば、５００ミリ秒程度（好適な範囲としては、例えば、３００ミリ秒から７００ミリ秒程度）を好適なものとして例示することができる。この時間間隔は、粘弾性体である放熱樹脂層１２の緩和時間（弾性反発が消失する時間）を経過させるためである。
【００８４】
また、時点ｔ４−ｔ５間の時間間隔としては、例えば、１０ミリ秒程度（好適な範囲としては、例えば、５ミリ秒から２０ミリ秒程度）を好適なものとして例示することができる。この時間間隔は、異物の反力による押し上げ速度を考慮したものである（放熱樹脂層１２の緩和時間と比べると短い）。
【００８５】
正常および異常の判定は、プロセスの各種のパラメータに依存するが、一例を示すとすれば、以下のごとくである。すなわち、目標とする放熱樹脂層１２の厚さを例えば、７５マイクロメートル程度（誤差範囲：上下に３０マイクロメートル程度）とすると、例えば、１２０マイクロメートル程度以上の高さに押し戻された場合、すなわち、厚さ誤差４５マイクロメートル程度以上を異常と判定する。これは、フィラーの最大径が、この例では、４０マイクロメートル程度であることを考慮したものである。
【００８６】
次に、図１７および図２１に示すように、時点ｔ５において、コレット部５５ｃの真空吸着がオフとなり、放熱板１０はリリースされ、チップ−配線基板複合体２０の一部となり、マウントヘッド５５は上方に退避する。このとき、正常な場合は、経路ｆｇをたどり、異常な場合は、経路ｒｓｇをたどる。そして、例えば、正常な場合は、は、時点ｔ７に於いて、加圧力が、１５ニュートン程度に戻され、異常な場合は、時点ｔ６に於いて、加圧力が、１５ニュートン程度に戻され、時点ｔ８に於いて、次の処理サイクルが開始する（経路ｇｈ）。すなわち、次の放熱板１０を取得するために移動する。
【００８７】
一方、ＸＹテーブル５３の方は、放熱板マウント工程１０８が終了したチップ−配線基板複合体２０を保持した状態で、例えば、放熱板傾き検出工程１０９を実行する位置に移動する。
【００８８】
３．本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における対象デバイスに関する変形例の説明（主に図２２および図２３）
セクション１等で説明した対象デバイスの構造（例えば、図６、図１２および図１６）は一例であり、以下に示すように、各種の形式のデバイスに適用できることは言うまでもない。
【００８９】
図２２は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における対象デバイスに関する変形例を説明するための半導体集積回路装置の全体上面図である。図２３は本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における対象デバイスに関する前記変形例を説明するための半導体集積回路装置の全体下面図である。これらに基づいて、本願の前記一実施の形態の半導体集積回路装置の製造方法における対象デバイスに関する変形例を説明する。
【００９０】
図２２は、この変形例の図１６（図６および図１２参照）に対応する時点の対象デバイスの全体上面図である。図２２に示すように、図１２と相違して、放熱板１０（縦１２ミリメートル程度、横１７ミリメートル程度）の平面形状が、ほぼ完全な矩形または長方形に近い点が特徴となっている。なお、放熱板１０の平面形状は、必要に応じて正方形に類似したものでも良い。また、図１２に示すように、放熱板１０の平面形状は、一部が切り取られた矩形又は正方形に類似した平面形状でも良い。なお、配線基板７のサイズは、例えばここでは、縦１４ミリメートル程度、横２２ミリメートル程度である。
【００９１】
一方、この変形例の図１６（図６および図１２参照）に対応する時点の対象デバイスの全体下面図である。図２３に示すように、図６（ただし、この図は、外部半田バンプ４ｂを取り付ける前のランド８ｂのレイアウトである）と相違して、外部半田バンプ４ｂが配線基板７の下面７ｂのほぼ全面にマトリクス状に敷き詰められている点が特徴となっている。外部半田バンプ４ｂおよびランド８ｂの配列は、マトリクス上の敷詰めでも良いし、リング状でも、一部に配置されていない部分を有するものでも良い。
【００９２】
４．前記実施の形態（変形例を含む）に関する補足的説明並びに全般についての考察（主に図２４から図２６）
図２４はスティフナを有する比較例の半導体集積回路装置の全体上面図である。図２５は図２４のＸ−Ｘ’断面に対応する半導体集積回路装置の全体上面図である。図２６は本願の前記一実施の形態の半導体装置の製造方法のアウトラインを説明するための説明図である。これらに基づいて、前記実施の形態（変形例を含む）に関する補足的説明並びに全般についての考察を行う。
【００９３】
前記実施の形態の主な対象であるデバイスと比較するために、スティフナを有するパッケージ構造のデバイス（比較例）を説明する。図２４および図２５に示すように、比較例においては、図１２、図１６および図２２等と相違して、放熱板１０の周辺が、スティフナ１５（リング状枠体）によって、規定されている点が特徴となっている。すなわち、スティフナ１５（リング状枠体、補強板）が、放熱板１０の平坦性や放熱樹脂層１２の厚さおよび厚さの均一性が、放熱板１０の周辺高さを物理的に保障している。従って、日各例のような構造では、スティフナ１５等の精度が保たれている限り、放熱板１０のマウント上の各種の問題が生じないこととなる。
【００９４】
一方、前記各実施の形態（変形例を含む）のようなデバイス構造（対象デバイス構造）に於いては、スティフナ１５等がないので、異物等の存在により、容易に、放熱板１０の傾きや、放熱樹脂層１２の厚さの変動や厚さ斑が生じることとなる。
【００９５】
そこで、前記各実施の形態（変形例を含む）においては、図２６に示すように、配線基板７の上面（一方の面）にボンディングされた半導体チップ２の上面（一方の面）にマウントされた放熱樹脂層１２を放熱板１０で下方に、第１の加圧力で押し下げることにより、放熱樹脂層１２の厚さを目標とする厚さに近づけ、その後、加圧力を減じて、第２の加圧力（第１の加圧力より弱い）として、放熱板１０の後退（上昇）の有無を検出する。このことにより、放熱樹脂層１２の厚さが予定通りになったか、否かを判定することができる。これは、放熱樹脂層１２又はその周辺に、比較的大きい異物、すなわち、例えば、径が４５マイクロメートル程度以上の繊維屑、硬化した樹脂粒等の異物があると、上向きの反力が第２の加圧力に打ち勝って、マウントヘッド５５（図２０）を押し上げるからである（図１７の経路ｅｑ）。一方、そのような異物がない場合には、未硬化の放熱樹脂層１２には、第２の加圧力に打ち勝つほどの反力はなく、第２の加圧力とつりあうため、マウントヘッド５５は実質的に上昇も、降下もしない（図１７の経路ｅｆ）。
【００９６】
５．サマリ
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００９７】
例えば、前記実施の形態では、主にシリコン系半導体チップを搭載した半導体集積回路装置を対象とするものを例に取り具体的に説明するが、本願発明は、それに限定されるものではなく、ゲルマニウム系半導体チップ、化合物系半導体チップ等を搭載した半導体集積回路装置を対象とするものにも適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９８】
１  半導体ウエハ
１ａ  ウエハ又はチップのデバイス面（第１の主面）
１ｂ  ウエハ又はチップの裏面（第２の主面）
２  半導体チップ又はチップ領域
３  ノッチ
４ｂ  外部半田バンプ
４ｃ  チップ上の半田バンプ
４ｍ  リフロー後のチップ−ランド間半田バンプ
４ｓ  チップに対向する配線基板側の半田バンプ
５  ダイシング領域
６  チップ上の電極パッド
７  配線基板
７ａ  配線基板の上面
７ｂ  配線基板の下面
８ａ  配線基板上面のランド
８ｂ  配線基板下面のランド
９  アンダーフィル樹脂部材
１０  放熱板
１１  レーザ高さ検出機構
１１ｄ  レーザ光検出部
１１ｒ  レーザビーム照射部
１２  放熱樹脂層
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ  観測点
１５  スティフナ（リング状枠体）
１６  接着剤層
２０  チップ−配線基板複合体（半導体集積回路装置）
５１  放熱板マウント装置
５２  基台
５３  ＸＹテーブル
５４  支柱部
５５  マウントヘッド
５５ｃ  コレット部
５６  マウントヘッド支持アーム
５７  サーボモータ
５８  ボールネジ送り機構
５９  マウントヘッドスライド支持部
６１  ソレノイド型加圧力付与機構
６１ｒ  加圧力付与ロッド
６１ｓ  吊り下げバネ
６２  歪ゲージ
１０１  配線基板準備工程
１０２  バンプ付チップ準備工程
１０３  チップボンディング工程
１０４  アンダーフィル導入工程
１０５  アンダーフィルキュア工程
１０６  チップ裏面高さ検出工程
１０７  放熱樹脂マウント工程
１０８  放熱板マウント工程
１０９  放熱板傾き検出工程
１１０  放熱樹脂キュア工程
１１１  外部半田バンプ形成工程
【図１】
2013183122.tif 000003
【図２】
2013183122.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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